（通用版）（新课标）高考化学二轮复习方案 专题限时集训十五 化学与技术.doc

专题限时集训(十五)专题十五化学与技术(时间：40分钟)1下列化学工业有关设备、原料、反应条件配套的是 ()a联合制碱法制纯碱：吸氨塔、碳酸塔、食盐、二氧化碳、氨、30 35 的氨化饱和食盐水吸收co2b接触法制硫酸：氧化炉、硫铁矿、v2o5、40005000 c合成氨：沸腾炉、焦炭、铁触媒、500 d氨氧化法制硝酸：合成塔、空气、铂铑合金、8000 2海水淡化的方法有多种，如蒸馏法、电渗析法等。电渗析法是一种利用离子交换膜进行离子交换的方法，其原理如图151所示。已知海水中含na、cl、ca2、mg2、so等离子，电极为惰性电极。下列叙述中正确的是()图151ab膜是阴离子交换膜b通电后，海水中阳离子向a电极处运动c通电后，a电极的电极反应式为4oh4e=o22h2d通电后，b电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀3请回答下列化工生产中的一些问题：(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在_的郊区(填标号)。a有丰富黄铁矿资源的城市b风光秀丽的旅游城市c消耗硫酸甚多的工业城市d人口稠密的文化、商业中心城市(2)cufes2 是黄铁矿的另一成分，煅烧时cufes2转化为cuo、fe2o3 和so2，该反应的化学方程式为_。(3)为提高so3吸收率，实际生产中通常用_吸收so3。(4)已知反应2so2(g)o2(g)2so3(g)h 0，现将0.050 mol so2和0.030 mol o2充入容积为1 l的密闭容器中，反应在一定条件下达到平衡，测得反应后容器压强缩小到原来压强的75%，则该条件下so2的转化率为_；该条件下的平衡常数为_。(5)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有fe2o3、cuo、cuso4(由cuo与so3 在沸腾炉中化合而成)，其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)沸腾炉温度/600620640炉渣中cuso4的质量数/%9.39.29.0已知cuso4 在低于660 时不会分解，请简要分析上表中cuso4 的质量分数随温度升高而降低的原因_。(6)在硫酸工业尾气中，so2是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方法可用_(填名称)吸收，然后再用硫酸处理，重新生成so2和一种生产水泥的辅料，写出这两步反应的化学方程式_。4银氨溶液放久后会产生叠氮化银(agn3)而引起爆炸，直接排放会污染环境，且造成银资源的浪费。某研究小组设计了从银镜反应后的废液中(含过量的银氨溶液，假设不含单质银)回收银的如下两种实验流程：(已知：ag(nh3)2在溶液中存在平衡：ag(nh3)2ag2nh3)图152(1)写出甲方案第步废液与稀hno3反应的离子方程式_。(2)甲方案第步加入的铁粉要过量的目的是_。甲方案流程可能产生的大气污染物是_。(3)乙方案若最终得到银粉的质量偏大，排除未洗涤干净的因素，可能的原因是_。(4)实验室配制银氨溶液的操作过程是_。(5)已知乙方案第步反应有h2s气体产生，若最终得到银粉21.6 g，不考虑其他损失，理论上该步需要加入铁粉_g。5由铝土矿(主要成分是al2o3)炼制铝的工艺流程示意图如下：图153(1)电解生成的铝在熔融液的_(填“上层”或“下层”)，电解时不断消耗的电极是_(填“阴极”或“阳极”)。(2)写出通入过量二氧化碳酸化时反应的离子方程式_。(3)电解制备铝时，需加入冰晶石(na3alf6)，其作用是_，工业上可以用氟化氢气体、氢氧化铝和纯碱在高温条件下发生反应来制取冰晶石，写出该反应的化学方程式_。(4)上述工艺所得铝中往往含有少量fe和si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池的阴极材料是_(填化学式)，阳极的电极反应式为_。(5)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。控制一定条件进行电解(见图154)，此时铝表面可形成耐酸的致密氧化膜，其电极反应式为_；图154钢材镀铝后，能防止钢材腐蚀，其原因是_。6(1)火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用如图155所示的工艺流程生产硫酸。图155请回答下列问题：为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装_(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是_。为使硫黄充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%。为提高so2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为_。假设接触室中so2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为_。(空气中氧气的体积分数按0.2计)，该尾气的处理方法是_。与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是_(可多选)。a耗氧量减少b二氧化硫的转化率提高c产生的废气减少d不需要使用催化剂(2)硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面_(可多选)。a橡胶的硫化b表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成c铅蓄电池的生产d过磷酸钙的制备(3)矿物燃料的燃烧是产生大气中so2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时so2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式_。7据科学家预测：再过100年后，全球气温估计将上升大约1.45.8 。根据这一预测，全球气温上升将给全球环境带来不可估测的影响，其中水资源的匮乏将是首当其冲。海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既能解决淡水资源缺乏的问题，又能充分利用海洋资源。(1)就目前技术而言，结合能源消耗等问题，下列适用于“海水淡化”的技术是_(填序号)。a蒸馏法b电渗析法c冷结法d离子交换法e反渗透法(2)远古时代就利用海水晒盐，此项技术属于物质分离实验操作中的_。(3)海水晒盐得到的母液中，还有大量的镁、钾离子和一定量的溴、碘化合物。其中通过先进的分离技术得到mgcl26h2o产品，此产品还需要在不断通入“干燥氯化氢”的条件下脱水才能得到无水mgcl2，原因是_；如果实验以海水、氯气等为基本原料来制得单质溴、碘，最基本的操作过程是_、_、_。(4)钛被称为21世纪金属，具有密度小、强度大，不溶于一般的强酸、强碱等优良性能，广泛用于航空、航天以及生物医学等领域。工业上可以用mg高温还原ticl4而制得。请设计合理的实验操作，处理上述反应产物，得到纯钛，简述操作过程：_。专题限时集训(十五)1a解析 接触法制硫酸的适宜温度为400500 ，b项错误；合成氨不使用沸腾炉，其主要设备为合成塔，c项错误；氨氧化法制硝酸的温度不需要8000 高温，d项错误。2d解析 如题图所示，b电极连接外接电源的负极，为阴极，电解时，阳离子向阴极移动，故b膜应为阳离子交换膜，a项错误；a电极连接外接电源的正极，为阳极，电解时，阴离子向阳极移动，b项错误；cl失电子能力强于oh，故该电解池阳极反应为2cl2e=cl2，c项错误；该电解池阴极反应为2h2omg22e=h2mg(oh)2，d项正确。 3(1)c(2)4cufes213o24cuo2fe2o38so2(3)98%的浓硫酸(4)80%1.6103(5)so2转化为so3是正反应放热的可逆反应，随温度升高，平衡左移，so3物质的量减少，所以cuso4的量减少(或温度升高，so3物质的量减少，故cuso4的量减少)(6)石灰水so2ca(oh)2=caso3h2o caso3h2so4=caso4so2h2o解析 (1)硫酸具有很强的腐蚀性，运输成本较高，故硫酸厂厂址应靠近硫酸消费中心；(2)由题意可知，反应物为cufes2和o2，产物为cuo、fe2o3 和so2，配平即可；(3)so3与水反应放出大量的热，易形成酸雾，影响so3的吸收，故用水吸收的效率很低，而用98%的浓硫酸则可避免酸雾的形成，达到较高的吸收率；(4)设平衡时反应的o2的物质的量为x，可得反应的三段式：2so2o22so3开始时 0.050 mol 0.030 mol 0反应了 2x mol x mol 2x mol平衡时 (0.0502x)mol (0.030x)mol 2x mol由题意可知反应后气体分子物质的量为反应前的75%。则：100%75%，解得x0.020，则so2的转化率为100%80%；该条件下的平衡常数k1.6103；(6)so2溶于水显酸性，可用碱性溶液吸收，和硫酸反应后可得到一种生产水泥的辅料，可知所用碱性溶液为ca(oh)2溶液，反应为so2ca(oh)2=caso3h2o，caso3h2so4=caso4so2h2o。4(1)ag(nh3)2oh3h=ag2nhh2o(2)使溶液中的ag全部被还原no(3)铁粉或ag2s未反应完混于其中(4)在洗净的试管中，注入1 ml agno3溶液，然后逐滴加入氨水，边滴边振荡，直到最初生成的沉淀刚好溶解为止(没有强调“洗净”不算全对，氨水与agno3具体浓度不作要求)(5)5.6解析 甲方案可解读为：向银氨溶液中加入稀硝酸，使平衡(ag(nh3)2ag2nh3)右移，破坏银氨溶液，再加入过量铁粉置换ag，最后加入过量稀盐酸溶解过量的铁粉，过滤、洗涤得银粉。但此方案中过量的稀硝酸可能与铁反应生成污染性气体no。乙方案可解读为：向银氨溶液中加入(nh4)2s使ag转化为ag2s沉淀，获取ag2s后与浓盐酸、铁粉加热煮沸使发生反应：ag2s2hclfe=2agfecl2h2s，由方程式看出，要获得0.2 mol ag，需要加入0.1 mol fe。5(1)下层阳极(2)aloco22h2o=al(oh)3hco(3)助熔剂(或降低熔化温度)2al(oh)312hf3na2co32na3alf63co29h2o(4)alal3e=al3(5)2al6e3h2o=al2o36h致密的氧化铝膜起着保护内部金属的作用，若镀层破损后，与电解质溶液接触时形成原电池，铝作负极防止钢材被腐蚀解析 (1)电解熔融的氧化铝冶炼铝，阳极生成o2，与石墨电极反应生成co。(3)氧化铝的熔点很高，是常用的耐高温材料，故冶炼时加入冰晶石降低其熔点。(4)迁移电解法精炼铜的原理，电解时铝在阴极析出，故阴极材料为纯铝。(5)根据题中信息，铝表面生成的应为al2o3，故阳极电极反应为铝失去电子，生成的al3与h2o作用形成al2o3。6(1)热交换器使浓h2so4与so3充分接触 650.41%用氨水吸收a(2)bcd(3)so2cao=caso32caso3o2=2caso4解析 (1)热交换器可促进热量的充分利用；增大接触面积可以加快反应速率，提高吸收效率。燃烧室中的反应为so2so2，假设so2的体积为x，则流量计1中通入氧气的体积为1.5x，接触室中的反应为2so2o22so3，则流量计2中通入氧气的体积为1.25x；流量计1中通入空气的体积为7.5x，流量计2中通入空气的体积为6.25x，故流经流量计1和流量计2的空气体积比应为7.5x6.25x65。燃烧室剩余空气6.5x，接触室剩余空气6.25xx5.775x，剩余so2 0.05x，故b管尾气中so2的体积分数为0.41%；so2可以用碱液(如氨水)吸收。硫铁矿中铁的氧化需要消耗o2，a项正确；原料选择与so2的转化率无关，b项错误；用硫铁矿为原料产生的废渣较多，但废气量相同，c项错误；用so2制取so3的过程中都需要使用催化剂，d项错误。(2)橡胶硫化所用到的为单质硫，a项错误；烷基苯磺酸钠中含有磺酸基，制取过程中需要发生磺化反应，b项正确；铅蓄电池中需要用到硫酸和硫酸铅，c项正确；过磷酸钙的制取过程中需要浓硫酸和磷矿石，d项正确。(3)so2为酸性氧化物，可以和碱性氧化物cao反应生成caso3，而caso3易被氧化为c